DE353172C - Dauerindikator mit elektrischer Messeinrichtung - Google Patents

Description

• Dauerindikator mit elektrischer IKeßeinrichtung: Die bekannten Vorrichtungen sind zum Teil wenig praktisch. Eine derselben, die mit einem Wechselstromgenerator arbeitet, fällt bei geringen Tourenzahlen viel zu groß aus und wirkt besonders bei kürzerer Pleuelstange nicht vollkommen richtig; auch muß für jede Tourenzahl der Kraftmaschine die Wechselstroinmaschi.ne besonders bemessen werden. Andere Vorrichtungen beruhen auf dem Prinzip, daß der mittlere Druck in bezug auf die Zeit mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine zusammengesetzt wird, wodurch wesentliche Fehler entstehen und auch. die Kompressionsperioden entweder gar nicht oder nur zum Teil berücksichtigt werden.
• Gemäß der Erfindung wird' die indizierte Leistung der Maschine mit Hilfe einer beliebigen Gleichstromquelle gemessen, die Messung ist absolut richtig, indem auch die Länge der Pleuelstange berücksichtigt wird (es wird nicht sinusoi,dale Kolbengeschwindigkeit angenommen). Außerdem ist es möglich, die neue Einrichtung passend' übersetzt mit der Kraftmaschine derart zu verbinden, daß eine einzige Type für langsam und schnell laufende Maschinen benutzt werden kann. Es sind einige Ausführungsmöglichkeiten vorhanden. Als Stromquelle wird man vorteilhaft entweder eine magnetelektrische oder dynamoelektrische Gleichstrommaschine oder eine Batterie verwenden. Im ersteren Falle wird die Gleichstrommaschine entweder direkt oder irrdirekt mit der jeweili-,gen Kolbengeschwindigkeit angetrieben, oder sie kann von der Welle der Maschine entsprechend übersetzt angetrieben werden, wobei jedoch der ungleichförmigen Geschwindigkeit des Kolbens entweder durch entsprechende Beeinflussung des Magnetfeldes (Schwächen oder Verstärken), durch veränderliche relative Bürstenverstellung oder durch Verändern einer Widerstandsschaltung entsprochen werden kann. Dies würde durch eine entsprechend` geformte, passend angetriebene Kurvenscheibe leicht möglich. Der resultierende Kolbenüberdruck, der mechanisch ermittelt wird (z. B. mittels eines Differentialindiktators), beeinflußt die besprochene Vorrichtung entweder als weitere Widerstand'ssclialtung (einfach oder mehrfach) oder beeinflußt die Gleichstrommaschine direkt, z. B. durch die Bürstenverstellung oder durc@i Veränderung oder Stärke des Magnetfeldes.
• Bei Verwendung einer Batterie als Stromquelle muß man eine zusammengesetzte Widerstandsschaltung anordnen, die einerseits durch die ungleichförmige Bewegung des Kolbens, anderseits durch den resultierenden Kolbendruck oder Überdruck derart beeinflußt wird, 1d'aß der Strom in jedem Moment gleich der jeweiligen momentanen Leistung wird. Bei Kompression wird der Strom entweder umgekehrte Richtung annehmen, oder es können die verwendeten Meß-, Registrier-, Zähl- usw. Apparate auf andere Weise, z. B. durch ein besonderes System o. ,dgI. in anderem Sinne beeinflußt werden. Bei genügender Dämpfung werden die Apparate die richtige indizierte Leistung dauernd anzeigen, registrieren, zählen usw.
• In der Abbildung ist eine der vielen Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung schematisch dargestellt. v stellt z. B. den Dampfzylinder einer Dampfmaschine, p den Kolben derselben dar. Die Kolbenstange ist verlängert und! trägt eine Zahnstange o. In diese greift ein Zahnrad, welches auf der Welle einer magnetelektrischen Gleichstrommaschine n sitzt. Die Übertragung kann auch durch Band, Kette, Schraube o. d'gl. erfolgen. in -ist ein aus entsprechend justierten Teilwiderständen bestehender Rheostat, der an -die Magnetmaschine parallel angeschlossen ist; in ,der Mitte des Wiid'erstand'es m ist eine Abzweiäung g, die zu. den Instrumenten führt. An die Bürste k, die an der Kolbenstange eines Differenzindikators sitzt, ist der andere Pol h ider Instrumente angeschlossen. Wenn der Dampf positive Arbeit leistet, so fließt der Strom immer von der Bürste k den Instrumenten zu, um während der Kompression auf der einen oder anderen Seite umgekehrte Richtung anzunehmen. Der Magnetinduktor gibt eine Spannung, die d'er jeweiligen Kolbengeschwindigkeit proportional ist. Der erzeugte Strom wechselt bei jeder halben Umdrehung der Kraftmaschine seine Richtung, weil der Magnetinduktor ebenfalls seinen Drehsinn ändert. In den Totlagen ist die Spannung des Magnetinduktors gleich Null, und es fließt kein Strom, obzwar der Kontakt k weit gegen a oder b ausschlägt. Bewegt sich der Kolben von L nach q, so wird bei der Expansion bei a der positive, bei b der negative Pol sein, während k positiv sein wird. Bei Kompression am Ende des Hubes geht k über in nach b, wodurch die Pole wechseln und 1a negativ wird. Dieser negative Stromstoß entspricht der zur Kompression verbrauchten Arbeit. Diese entgegengesetzte Beeinflussung id'er Instrumente bei negativer Leistung könnte auch auf andere bekannte Art erfolgen, wie z.-B. (durch einen zweiten Stromkreis und Instrumente mit doppelten Systemen, oder d adürch, daß .der entgegengesetzte Stromstoß entsprechend aufgespeichert und erst d furch' einen ebensolchen positiven Stoß aufgehoben wird o. dgl. Beim Rückgang ides Kolbens ist der Vorgang analog. Als Meßinstrumente (ac ein anzeigendes, r ein registrierendes, z ein zählendes Instrument) werden solche verwendet, die die Stromstöße arithmetisch addieren (Deprez). Man kann auch Relais s oder andere Apparate anschließen, 'die z. B. das Steuern weiterer Apparate bewirken können oder andere be'l'iebige Wirkungen auslösen. Dasselbe Ziel kann auch d furch ändere Anordnungen erreicht werden. Es kann z. B. die Gleichstrommagnetmaschine von .der Welle angetrieben werden, und man kann der veränderlichen Kolbengeschwindigkeit durch veränderliche Widerstände o. dgl. Rechnung tragen. Man könnte auch das magnetische Feld der Magnetmaschine entsprechend ändern. Es kann ein solcher Indikator auch ohne Magnetmaschine nur mit einer Widerstandskombination, die von anderer beliebiger elektrischer Stromquelle gespeist wird, zusammengestellt werden. Hauptsache ist, daß in jedem Moment der Meßstrom dem Produkt aus momentaner Kolbengeschwindigkeit und; momentanem Kolbenüberdruck proportional wird. Dadurch ist die prinzipielle Richtigkeit für alle Verhältnisse und Belastungen gegeben. Dieser Indikator kann sowohl an einseitig wirkenden Kolbenmaschinen als auch an mehrzylindrigen verwendet werden. Es muß nur die dem Verwendungsfall entsprechende Einrichtung getroffen werden. Bei mehrzylindrigen Maschinen wird die Anordnung insofern vereinfacht, daß nian nur die Indikatorkolbenzahl vergrößern muß, während ein gemeinsamer Stromerzeuger benutzt wird.

Claims (1)

1. PATENT-ANspRÜcliE: i. Dauerindikator mit elektrischer Meßeinrich.tung für Kolbenkraftmaschinen, .bei welchem der als Meßstrom verwendete Gleichstrom durch die Kolbendrücke reguliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßs.trom auch entsprechend der Kolbengeschwindigkeit reguliert wird, so daß er in jedem Augenblicke dem Produkt aus Kolbengeschwindigkeit und Kolbenüberdruck proportional ist. Dauerindikator nach Anspruch i mit einer Dynamomaschine als Stromquelle, dadurch gekennzeichnet, id'aß entweder der momentane Druckunterschied oder die Kolbengeschwindigkeit oder 'beide zugleich direkt auf die Dynamomaschine stromändernd einwirken. 3. Dauerindikator nach Anspruch i und z, bei welchem die Dynamomaschine durch die indizierte Kolbenkraftmaschine angetrieben wird, idadurch gekennzeichnet, ,'aß die Dynamomaschine mit der Kolbengeschwindigkeit angetrieben wird. q. Dauerindikator nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, @daß die Dynamomaschine durch die Kolbenstange unter Vermittlung einer Zahnstange (o) o. d@gl. angetrieben wird. 5. Dauerindikator nach Anspruch i und :f für doppeltwirkende Kraftmaschinen, dadurch, gekennzeichnet, daß zu Beginn jedes neuen Kolbenhubes die Meßstromrichtungdurch eine mit der Kolbenstange eines Differenzindikators verbundene Schleifbürste eines den Meß.stromkreis beeinflussenden Regulierwiderstandes umgekehrt wird.